PFC 3D的案例
CAD導入的PFC-FLAC3D耦合真三軸沖擊 ￥39
一套成熟的PFC 6.0 與 FLAC3D 耦合的數值模擬腳本。重點解決在數值模擬中復雜幾何體建模難的問題，實現了通過 CAD直接導入轉化為 PFC3D 的幾何組（Geometry Group）及塊體組（Clump Group），并在此基礎上構建真三軸動力沖擊耦合模型。
CAD 復雜建模接口：支持從 CAD 建立復雜三維幾何模型，一鍵導入 PFC 6.0，自動完成 Geometry 到 Clump 的映射與填充，突破軟件自帶建模工具的形狀限制。
PFC-FLAC3D 精準耦合：實現離散元（PFC）與連續介質（FLAC3D）的無縫動力耦合，利用 FLAC3D 模擬遠場邊界效應，PFC3D 模擬核心破壞區。
真三軸動力加載系統：代碼預設了標準的真三軸初始地應力環境，并集成沖擊荷載（Dynamic Impact）觸發機制。
邏輯清晰的 clump group 與 geometry group 分類，方便后續的數據提取、云圖顯示及屬性賦值。
包含文件內容
PFC6.0代碼：包含模型初始化、CAD 導入、接觸定義。
FLAC代碼：處理 PFC 與 FLAC3D 交互界面的力學傳遞。
CAD 示例模型：提供一個標準的三維 CAD 幾何模型作為演示。
適用研究方向
深部巖石動力學與沖擊地壓研究。
復雜地質體的精細化建模。
巖土工程多尺度耦合分析。
展開 PFC3D中不規則碎石顆粒的clump模板和級配生成算例 ￥50
可以采用PFC3D對這些碎石料的力學特性進行分析。
在PFC3D中生成不規則顆粒clump需要指定模板，本案例提供了20多個碎石顆粒的模板，部分顆粒模板展示如下：
利用clump distribute 命令的bin關鍵詞可以生成特定級配的碎石：
需要注意的是，clump模板中含有數百個pebble，會帶來很大的計算成本。
顆粒模板和算例如下：
PFC3D模擬放礦、集料斗下料等 ￥30
PFC3D可以用來模擬集料斗下料，礦石出礦等在重力作用下的塊石下落運動，通過內置函數記錄塊石重量等。
通過import導入邊界，建立整體模型，本例中構建了十個下料口的模型，
通過wall的刪除與生成，實現每一步的下料，定義下落塊石重量的函數measuredischargedmass，實現塊石質量的記錄。
通過polt圖可以觀察分析下落過程中的整體分布變化，各下料口下料總量，每步的下料量等
PFC3D模擬直剪試驗 ￥20
<p>利用軟件PFC3D建立砂石料的直剪模型，采用墻體的伺服功能對剪切盒的上壓板施加豎向壓力，模擬了在不同頂部壓力作用下的直剪過程。</p><p>100kPa頂部壓力時球顆粒接觸力及剪切力-位移曲線如下：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/202007/6205f1cf493d47318d63025d5fce1876.png" title="01.png" alt="01.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202007/6205f1cf493d47318d63025d5fce1876.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202007/6205f1cf493d47318d63025d5fce1876.png?
展開 
在PFC3D中模擬四點彎曲試驗（簡支梁） ￥10
對于寬度為b，高度為h的矩形試樣，四點彎曲抗彎強度公式：S=FL/bh2
本算例采用PFC3D模擬四點彎曲試驗，首先建立試件，定義黏結參數，通過移動墻體進行加載，監測加載過程中墻體的受力，并給出粘結鍵斷裂位置的分布。
建立的長方體試件如下圖：
試樣中球顆粒的接觸力鏈如下圖所示：
在模型的上下兩側生成墻體，固定下側墻體的位置，對上側墻體施加向下的速度模擬加載：
加載后球單元之間的接觸情況如下圖所示，其中藍色為粘結鍵，紅色為斷裂的粘結鍵分布：
斷裂粘結鍵分布如下圖，試件中部發生斷裂
對于不同強度的巖石或混凝土可以修改粘結參數（pb_ten，pb_coh等）、球單元的粒徑級配等進行模擬以達到合理的預期效果。
完整代碼如下：
展開 在PFC3D中模擬三點彎曲試驗（簡支梁） ￥10
對于寬度為b，高度為h的矩形試樣，三點彎曲抗彎強度公式：S=3FL/2bh
本算例采用PFC3D模擬三點彎曲試驗，首先建立試件，定義黏結參數，通過移動墻體進行加載，監測加載過程中墻體的受力，并給出粘結鍵斷裂位置的分布。
建立的長方體試件如下圖：
試樣中球顆粒的接觸力鏈如下圖所示：
在模型的上下兩側生成墻體，固定下側墻體的位置，對上側墻體施加向下的速度模擬加載：
加載過程中上側墻體與試件的接觸力時程如下：
加載后球單元之間的接觸情況如下圖所示，其中藍色為粘結鍵，紅色為斷裂的粘結鍵分布：
斷裂粘結鍵分布如下圖，試件中部發生斷裂
對于不同強度的巖石或混凝土可以修改粘結參數（pb_ten，pb_coh等）、球單元的粒徑級配等進行模擬以達到合理的預期效果。
需要注意本算例需要調用附件中的fracture.p3fis文件，在將其拷貝至PFC的工作路徑下。
本算例完整代碼如下：
展開 2008年數值計算方法高級講座與Itasca軟件應用培訓班
Itasca系列軟件巖土工程專業軟件,包括FLAC、FLAC3D、UDEC、3DEC、PFC2D、和PFC3D，這些程序的共同特點如下：
針對巖土體問題開發、但不限于巖土體問題
可以解決大變形、甚至幾何形態破壞問題
可以追蹤記錄破壞過程
多種巖土本構
地質結構面模擬
真時間歷程動力模擬
地下水模擬
內置外接程序語言滿足用戶特定要求
FLAC2D/FLAC3D 巖土體工程高級連續介質力學分析軟件
UDEC/3DEC 高級非連續力學分析程序
PFC2D/PFC3D 為類巖土材料和粒狀系統設計的2D/3D微觀力學離散元分析程序
更多的請訪問：www.CnTech.com.cn
數值計算方法高級講座一號通知
展開 基于PFC3D與Flac3D耦合的SHPB壓桿模擬
0 引言
最近在熟悉PFC6.0的內容，對于6.0來說，其最大的突破就是實現了軟件內與FLAC3D的耦合。這其實解決了PFC很大的一個問題，就是顆粒數太多時計算力的限制，我們可以用網格單元作為邊界來弱化邊界效應，當然也可以和本文一樣，使用網格單元模擬金屬等連續性材料。
本文試著去模擬一個結構方向同學經常遇到的一個工況，霍普金森壓桿（SHPB）實驗，對于測量混凝土材料在高應變率下的力學特性有很大的參考價值。因為我這里也沒有看過這方面的實驗，僅從有限的資料大概理解其邊界設置，利用有限差分和離散元耦合來實現SHPB壓桿模擬，希望能給各位有一定的參考價值。
1 成樣、預壓、加膠結
首先是我們的離散元部分，這里進行常規的方式來生成一個圓柱形式樣。這里不再贅述了。
展開 PFC3D直接剪切實驗案例 ￥9.9
PFC3D直接剪切實驗案例
利用PFC3D模擬顆粒攪拌運動 ￥35
顆粒物質被視為傳統固體、液體和氣體之外的第四態物質, 激起高度關注和大量研究. 其中顆粒物料的堆積、堵塞、密集流動、混合分離等是備受關注的熱點和難點問題。顆粒物質混合是工業生產中常見的過程, 廣泛地應用在制藥、化工、能源等領域。
本算例采用離散單元法的數值模擬手段。對方形罐體內同屬性的分區顆粒混合過程進行模擬研究。可以利用本算例分析仿真系統內單顆粒運動、顆粒群宏觀矢量運動規律與特征、攪拌設備所受荷載等參量。
方形罐體和攪拌葉片如下圖所示（為減小計算成本，對攪拌葉片進行了簡化）,算例比較簡單，讀者可以在其基礎上增加模型復雜性。
模型的建模過程如下：
首先在罐體內生成球顆粒，并在自重作用下平衡。顆粒之間采用赫茲接觸模型。
生成攪拌葉片，并刪除與葉片相交的球顆粒。為增加顯示效果，將顆粒劃分成了四組。
為葉片指定旋轉的角速度。攪拌過程如下所示。
攪拌過程中葉片所受力矩如下所示：
模型全部完整代碼如下：
展開 PFC3D單軸壓縮實驗案例 ￥9.9
PFC3D單軸壓縮實驗案例
PFC3D 5.0代碼 可破碎的cluster，可模擬碎石、礦渣混凝土材料 ￥150
計算結果如圖：
第一步：建立單軸壓縮模型
new
title 'Testing Bonded Particle Model'
def canshu
width = 0.05
height = 0.1
rmax= 1.66e-3
rmin= 1e-3
poro= 0.3
end
@canshu
; Set the domain extent
domain extent -0.03 0.03 -0.03 0.03 -0.06 0.06 condition destroy
cmat default model linear method deformability emod 1.0e9 kratio 1.0
cmat default property dp_nratio 0.5
; create walls extending past the edges of the sample
wall generate id 1 plane dip 0 dd 0 position 0 0 0.05
wall generate id 2 plane dip 0 dd 0 position 0 0 -0.05
wall generate id 3 plane dip 90 dd 90 position -0.025 0 0
wall generate id 4 plane dip 90 dd 90 position 0.025 0 0
wall generate id 5 plane dip 90 dd 0 position 0 -0.025 0
wall generate
展開 Itasca軟件(FLAC3D, 3DEC, PFC)推出Linux版本---一個更好的體驗?
xx = io.in(string.build('%1 (default:%2):',msg,default))
測試顯示在3DEC和FLAC3D中都存在這個問題，但在UDEC中還未作出改變，string()和string.build()都可以使用，整合時期感覺弄得挺混亂的，估計以后UDEC也會作出相應的改變。
PFC3D中實現wall的共軸公轉和自傳—離心機中的滾筒顆粒流 ￥100
實現顆粒流在滾筒中圍繞兩個中心軸旋轉：共軸自轉和公轉，以及不共軸自傳與公轉。不共軸自傳與公轉的實現通過spin即可實現。共軸自傳和公轉，由于命令會覆蓋；必須通過寫一個基于vertx位移變化的函數來實現。
初識PFC5.0和界面操作
假設你剛剛安裝上PFC5.0軟件，你一定會對它的一切感到新奇，下面讓我們來一起打開軟件，開始認識下我們將要使用的軟件工具。如圖1所示，為PFC5.0.27版本的軟件操作界面。
圖1 PFC5.0軟件操作界面（Wide布局）
第一次打開PFC3D或PFC2D后，程序會彈出設置工程文件保存的地址，一般默認路徑為：盤符：用戶->我的文檔->Itasca->pfc3d500（or pfc2d500）。在設置好保存路徑后，即出現如圖1的操作界面，需要注意的是在菜單欄Layout選項中內置了五種UI布局方式，圖中界面布局是Wide的方式，讀者可以自行選擇布局，這里不做過多介紹。界面區域功能大致可分為菜單欄、項目文件瀏覽、視圖和代碼編輯器、命令控制臺以及相關控制面板五個大塊。
在PFC5.0中，主要的菜單操作選項有：文件（File）、編輯（Edit）、工具（Tools）、布局（Layout）、文檔（Documents）、窗格（panes）、幫助（Help），以及在5.00.20版本后集成的Python語言。File文件菜單的前五個選項與項目文件相關，其后是在項目內部操作，如：添加數據文件（Ctrl+N）、添加新的視圖（Ctrl+Shift+N）、打開并加入工程（Ctrl+O）、保存所有選項（Ctrl+Shift+S），若在界面中還點選了相關窗格（視圖or控制臺），File中將會出現相應的可選選項。Edit編輯菜單可對數據文件進行編輯操作。Tools工具菜單中的Options選項命令，可對項目常規屬性（General）、全局變量（Fish）、初始化引導（Startup）、代碼編輯器（Editor）、視圖屬性（views）、視頻格式（movie）、控制臺顯示（Console）、表格形式（Listings）等進行設置。Layout布局菜單用于設置界面布局。
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